基于体感设备的三维虚拟试衣系统.pdf

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1、硕士学位论文基于体感设备的三维虚拟试衣系统THREE-DIMENSIONALVIRTUALFITTINGSYSTEMBASEDONSOMANTOSENSORYDEVICE李航哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：681.5.004密级：公开工学硕士学位论文基于体感设备的三维虚拟试衣系统硕士研究生：李航导师：金晶副教授申请学位：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：航天学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TP391.4U.D.C.:681.5.004Dissertatio

2、nfortheMaster’sDegreeinEngineeringCandidate:LiHangSupervisor:AssociateProf.JinJingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineeringAffiliation:SchoolofAstronauticsDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随

3、着服装电商交易规模的逐年增加以及体感交互技术的发展，虚拟试衣系统获得了更广泛的关注与研究。虚拟试衣技术使得试衣者无需真正试穿衣物，而能够查看穿着效果，能够弥补网上衣物购买环节中试衣体验缺失的不足。本论文基于体感交互设备完成了三维虚拟试衣系统的构建。相比基于二维图像拼接的试衣系统，三维虚拟试衣系统无需制作各角度下的衣物图片，并且具有更逼真的衣物布料动态效果。本系统基于骨架系统完成衣物的姿态调整，并针对衣物贴身效果的展示进行优化，增加了试衣效果的真实感。本论文的研究内容如下：首先，本论文研究了体感设备下的试衣者骨骼估计算法，为后续基于人形骨架系统的姿态匹配奠定了基础。此外，针对衣物布料

4、的特点，对布料的仿真模型进行了分析与研究，并完成了对布料的动力学分析。对于衣物与试衣者的匹配问题，本论文对网格的骨骼蒙皮算法进行研究，并针对传统方法的缺陷做出改进，为衣物模型添加了与试衣者相对应的骨架系统，并基于关节的匹配关系，完成了逐骨骼空间的衣物躯干放缩与旋转，使衣物在屏幕空间下对试衣者姿态进行匹配。此外，利用基于深度比较的判定方法，对特定衣物在试穿过程中发生的错误遮掩效果进行了校正。进一步地，为了完成衣物贴身效果的模拟，本论文首先针对由于衣物模型制备标准不一导致的网格质量差异进行优化。在此基础上，基于骨骼空间中的特定关节，将试衣者表面与衣物网格模型表面分割为对应区域，并按逐行

5、顺序完成整个区域内质点的空间位置校正，从而提高穿着效果的真实感。最后，在Unity3D引擎下完成了系统的架构设计与实现。为了避免基于额外硬件设备操作的复杂性，与基于语音指令交互的准确性缺失，完成了基于用户手势操作的展示界面与交互策略设计。通过试衣者手势的伸展与闭合，模拟鼠标左键的释放与点击，从而完成衣物的选取操作。此外，系统将依据试衣者所处的位置进行相应的操作指引与提示。关键词：体感设备；虚拟试衣；骨骼蒙皮；姿态匹配；深度映射-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeincreaseinthescaleofclothinge-commercetransact

6、ionsandthedevelopmentofsomatosensoryinteractiontechnology,thevitualfittingsystemhasreceivedmoreextensiveattentionwithmoreresearchonitbeingcarriedout.Thevirtualfittingtechniquemakesitpossibletocheckthedressingeffectwithoutactuallytryingclotheson,whichcanmakeupforthelackofdressingexperienceinthe

7、onlineclothingpurchasingprocess.Thisstudycompletedtheconstructionofathree-dimensionalvirtualfittingsystembasedonthesomatosensoryinteractiondevice.Comparedwithafittingsystembasedontwo-dimensionalimagestitching,thethree-dimensionalvirtual